مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - تعيين كارايي حذف هيوميك اسيد از محلول‌هاي آبي با استفاده از نانو ذرات مغناطيسي

چكيده فارسي :

زمينه و هدف: تركيبات هيوميك لنگراسيد (HA) باعث مشكلات بي‌شماري در صنعت آب و تصفيه زيستي خاك مي‌شوند. اين تركيبات ايجاد طعم ناخوشايند و رنگ در آب نموده و جز مهمترين پيش سازهاي محصولات جانبي گندزدايي آب بشمار مي‌روند. نانو ذرات مغناطيسي بدليل اندازه كوچك و قدرت تفكيك آلاينده‌هاي محيط زيست-از جمله آلاينده‌هاي آب و فاضلاب- در تصفيه آلاينده‌هاي سمي و خطرناك و بهسازي محيط‌هاي آلوده كاربرد دارند. هدف از انجام مطالعه حاضر بررسي كارايي حذف HA با استفاده از MNP وتعيين شرايط بهينه در حذف ميباشد. روش بررسي: حذف هيوميك اسيد از محلول‌هاي آبي بر روي نانو ذرات مغناطيسي بعنوان تابعي از pH، غلظت HA، زمان تماس، دوز نانو ذرات مغناطيسي و سرعت اختلاط بصورت ناپيوسته مورد مطالعه قرار گرفت و بهينه شرايط حذف بدست آمد. همچنين اثرات قدرت يونش بر فرايند جذب و كدورت خروجي از نمونه‌ها بررسي شد. خصوصيات MNP با استفاده از پراش اشعه ايكس (XRD) و pH نقطه صفر بار سطحي (pHpzc) تعيين شد. يافته‌ها: راندمان حذف HA با دوز MNP رابطه مستقيم، و با غلظت HA و pH رابطه عكس دارد، همچنين افزايش زمان تماس تا 90 دقيقه و افزايش شدت اختلاط تا rpm 250، افزايش راندمان را سبب ميشدند. بهينه ميزان حذف HA در 5/4pH=، دوز نانو ذرات مغناطيسي g/L 7/2، غلظت HAmg/L 10، شدت اختلاط rpm 250، زمان تماس 90 دقيقه و قدرت يونش برابر با mol/L1/0، به 8/98 درصد رسيد. اگرچه با افزايش بارگذاري HA، كدورت خروجي از نمونه‌ها افزايش يافت اما از طرف ديگر افزايش قدرت يونش ضمن افزايش راندمان حذف، بطور چشمگيري كدورت خروجي را كاهش داد. نتيجه‌گيري: نانو ذرات مغناطيسي قادر به حذف درصد بالايي از HA مي‌باشند. با افزايش قدرت يونش محلول، ضمن حصول راندمان حذف بيشتر، فرار نانو ذرات نيز كاهش مي‌يابد. يكي از مزاياي استفاده از MNP توانايي جداسازي آن‌ها از سوسپانسيون‌ها با استفاده از يك ميدان مغناطيسي و احياي آن‌ها با استفاده از روش‌هاي مختلف و كاربرد مجدد آن‌ها است كه همين امر مي‌تواند هزينه تمام شده تصفيه خانه‌ها را كاهش دهد.